Synthesis and evaluation of pour-point depressants for diesel fuels based on ethylene – styrene copolymers

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

This study aimed to synthesize a pour-point depressant for diesel fuel using intermediate products and waste materials from the Angarsk Petrochemical Company and the Angarsk Polymer Plant (Angarsk, Russia). The work provides a brief review of the quality requirements for diesel fuel and demonstrates the quality of base diesel fuels produced by Angarsk Petrochemical Company. The study characterizes the depressant-dispersant additives used in the production of commercial diesel fuels, along with the research methods and objects. The mechanism of interaction between styrene and low-molecular-weight polyethylene during radical copolymerization was established. The key patterns of the styrene and low-molecular-weight polyethylene copolymerization process were identified, and the structure of the resulting copolymer was determined. The depressor effect of the additives was assessed in base diesel fuels with different low-temperature characteristics. The relationship between the low-temperature characteristics of the base diesel fuels and the additive concentration was illustrated. The use of the novel pour-point depressants at concentrations of 0.1–1.0 wt% was found to reduce the pour point to -42 °C, thereby achieving a depression of the cold filter plugging point to 21 °C. The use of the developed pour-point depressant facilitates the production of value-added interseasonal diesel grades D and E from summer diesel grade A base fuels without altering the fractional composition. In addition, the value-added winter diesel classes 0, 1, and 2 can be obtained from winter diesel grade D base fuels.

About the authors

N. P. Gonenko

Irkutsk National Research Technical University

Email: kolya.gonenko@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-1548-429X

T. V. Raskulova

Angarsk State Technical University

Email: raskulova@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-2367-8204

L. V. Kanitskaya

Baikal State University

Email: kanlv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3028-3668

I. E. Kuzora

Angarsk State Technical University

Email: kuzoraie@anhk.rosneft.ru
ORCID iD: 0000-0002-7039-2017

N. P. Konovalov

Irkutsk National Research Technical University

Email: knp@istu.edu
ORCID iD: 0000-0001-6786-2711

References

  1. Синюта В.Р., Орловская Н.Ф. Производство арктических дизельных топлив // Нефтепереработка и нефтехимия. 2017. N 9. С. 16–18. EDN: ZTMVLV.
  2. Митусова Т.Н., Хавкин В.А., Гуляева Л.А., Калинина М.В., Виноградова Н.Я. Современное состояние производства низкозастывающих дизельных топлив на заводах России // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2012. N 2. С. 6–8. EDN: OYPKPB.
  3. Камешков А.В., Гайле А.А. Получение дизельных топлив с улучшенными низкотемпературными свойствами (обзор) // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2015. N 29. С. 49–60. EDN: UDOGPB.
  4. Боженков Г.В., Медведев Д.В., Рудякова Е.В., Губанов Н.Д. Каталитическая депарафинизация средних дистиллятов // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2020. Т. 10. N 2. С. 349–359. doi: 10.21285/2227-2925-2020-10-2-349-359. EDN: VQHOWV.
  5. Кондрашев Д.О., Клейменов А.В., Гуляева Л.А., Хавкин В.А., Красильникова Л.А., Груданова А.И.. Исследование эффективности процесса изодепарафинизации дизельного топлива с использованием цеолитсодержащего никель-молибденового катализатора // Катализ в промышленности. 2016. N 6. С. 14–22. EDN: XQXGIX.
  6. Капустин В.М. Нефтяные и альтернативные топлива с присадками и добавками. М.: КолосС, 2008. 230 с.
  7. Тертерян Р.А. Депрессорные присадки к нефтям, топливам и маслам. М.: Химия, 1990. 236 с.
  8. Кулиев A.M. Химия и технология присадок к маслам и топливам. Л.: Химия, 1985. 312 с.
  9. Данилов А.М. Отечественные присадки к дизельным топливам // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. 2010. N 1. С. 9–13. EDN: KZVXEV.
  10. Пат. № 2009172, Российская Федерация, C10L1/04, C10L1/18. Нефтяное топливо / Т.Ф. Овчинникова, В.Н. Лозинский, И.Я. Пережигина, Т.Н. Митусова, П.С. Дейнеко, Ф.В. Октябрьский. Заявл. 10.02.1992; опубл. 15.03.1994.
  11. Тертерян Р.А., Иванов В.И., Лившиц С.Д., Краснянская Г.Г. Депрессорная присадка к мазутам // Химия и технология топлив и масел. 1981. N 11. С. 42–44.
  12. Иванов В.И., Храпов В.С., Душечкин А.П., Шапкина Л.Н. Сополимеры этилена с алкилметакрилатами как депрессорные присадки к дизельному топливу // Химия и технология топлив и масел. 1981. N 11. С. 41–42.
  13. Létoffé J.M., Claudy P., Vassilakis D., Damin B. Antagonism between cloud point and cold filter plugging point depressants in a diesel fuel // Fuel. 1995. Vol. 74, no. 12. Р. 1830–1833. doi: 10.1016/0016-2361(95)80015-A.
  14. Xu G., Xue Y., Zhao Z., Lian X., Lin H., Han S. Influence of poly (methacrylate-co-maleic anhydride) pour point depressant with various pendants on low-temperature flowability of diesel fuel // Fuel. 2018. Vol. 216. Р. 898–907. doi: 10.1016/j.fuel.2017.06.126.
  15. Башкатова С.Т. Присадки к дизельным топливам. М.: Химия, 1994. 250 с.
  16. Яковлев Н.С., Агаев С.Г. Влияние физико-химических свойств депрессорных присадок на их эффективность в дизельных топливах // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2022. Т. 12. N 4. С. 612–619. doi: 10.21285/2227-2925-2022-12-4-612-619. EDN: YBJNUE.
  17. Савеленко В.Д., Ершов М.А., Махова У.А., Махмудова А.Э., Подлеснова, Низовцев А.В.. Анализ рынка топливных присадок в России и перспективы импортозамещения // Нефтегазохимия. 2023. N 2. С. 12–19. doi: 10.24412/2310-8266-2023-2-12-19. EDN: ISUWWF.
  18. Иванов В.И., Краснянская Г.Г., Октябрьский В.Ф., Ермакова Н.В. Получение депрессорной присадки к дизельному топливу сополимеризацией этилена с винилацетатом // Химия и технология топлив и масел. 1984. N 10. С. 12–14.
  19. Артемьева Ж.Н., Дьячкова С.Г., Кузора И.Е., Забродина С.В. Утилизация отходов нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств – новый экологичный подход к товарным продуктам // Экология и промышленность России. 2020. Т. 24. N 12. С. 23–27. doi: 10.18412/1816-0395-2020-12-23-27. EDN: UICMKV.
  20. Пат. № 2137813, Российская Федерация, C10L1/18. Депрессорная присадка для нефти и нефтепродуктов / Б.Г. Соколов, А.В. де Векки, Ю.П. Кобзев, Н.А. Митин, А.И. Терехов, В.Ф. Большаков. Заявл. 06.01.1998; опубл. 20.09.1999.
  21. Калабин Г.А., Каницкая Л.В., Кушнарев Д.Ф. Количественная спектроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов его переработки. М.: Химия, 2000. 407 с.
  22. Берлин А.А. Об определении характеристической вязкости растворов полимеров // Высокомолекулярные соединения. 1966. Т. 8. N 8. С. 1336–1341.
  23. Ivanova L.V., Makarov I.A., Primerova O.V., Burov E.A., Sorokina A.S., Koshelev V.N. Comparative study of the depressant-dispersant additives efficiency in diesel fuel // Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология. 2022. Т. 65. N 3. С. 60–66. doi: 10.6060/ivkkt.20226503.6446. EDN: ORMIIF.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).